第2章 化学反应速率与化学平衡 单元复习归纳-【重难点手册】2024-2025学年高中化学选择性必修第一册（人教版2019）

第二章化学反应速率与化学平斋么 单元复习归纳 专题分布 考点颜次 命题趋势 1.化学反应速率的概念、计算及 ★★★★ 影响因素。 5年20考 【题源特点】本章内容是近年高考的必考内容，是 命题热，点，主要是联系实际生产以定性、定量相互结合 2,化学平衡状态及化学平衡的 ★★★★★ 移动。 的方式考查，难度较大，试题一般分为三种类型：(1)定 5年25考 量计算与定性分析型：(2)表格数据型：(3)反应速率和 3.化学平衡常数及转化率的相 ★★★★★ 关计算。 5年30考 化学平衡图像型。 ★★★★★ 【题型形式】预计今年高考仍会以图像型试题出 4.化学平衡图像。 5年35考 现，并结合氧化还原反应、反应热等知识命题，综合考查 ★ 化学反应速率和化学平衡，包括化学反应速率的计算 5.化学反应的方向 5年4考 化学平衡的标志、化学平衡的移动、化学平衡常数和转 ★★★ 6,化学反应的调控。 化率的计算。题型为选择题和填空题。 5年15考 01知识网巧构建一。 表示方法：(B)= △ △ 化学反 应速率 特点：各物质的反应速率之比等于化学方程式中对应的化学计量数之比 影响因素一内因：反应物的性质：外因：浓度、压强、温度、催化剂等 化学平衡状态的特征：逆，动，等，定、变 表达式：K=CC·D (A)·(B) [对于反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dDg)] 化学平 衡常数 影响因素：只与温度有关 化学反 意义：反映了可逆反应进行的程度（限度） 原因：条件改变，（正）≠（逆）》 辈 化学 化学平衡 平衡 的移动 方向：（正）>（逆），正向移动：（正）<（逆），逆向移动 化 结果：（正）=（逆），各成分的含量再次保持不变 形 温度：升高温度，反应向吸热反应方向移动：降低温度，反应向放热反应方向移动 夏特 影响化 学平衡 浓度：Q>K,平衡逆向移动：Q<K,平衡正向移动 的因素 理 △V,>0:减小压强，平衡正向移动：增大压强，平衡逆向移动 压强 △V。=0:改变压强，平衡不移动 -△V。<0:减小压强，平衡逆向移动：增大压强，平衡正向移动 焓变 △H一T△S<0,反应能自发进行 化学反应 的方向 △H一T△S=0,反应达到平衡状态 熵变 △H一T△S>0,反应不能自发进行 化学反应的调控（工业合成氨）一 压强：10~30MPa,温度：400~500℃，催化剂：铁触煤 123 重雕白手册高中化学选择性必修1化学反应原理) 02微专题妙总结。 微专题1 外界条件对化学反应速率和化学平 S0.(g)+20(g)S0(g)△H= 衡的影响 -98.9kJ·mol-1。 外界条件对化学反应速率和化学平衡的 (1)为寻求固定投料比下不同反应阶段的 影响规律比较： 最佳生产温度，绘制相应转化率（α）下反应速 对化学反应速率的影响 外界条件 对化学平 率（数值已略去）与温度的关系如图所示，下列 的改变 化学反应速 (正) v(逆 衡的影响 说法正确的是 率的比较 增大反 先不变 w(正)> 应物的 增大 后随之 a=0.88 (逆) 浓度 增大 平衡向正反 在=0.90 减小生 先不变 应方向移动 a=0.92 成物的后随之 减小 (正)> 浓度 v(逆) 减小 470480490500510520 温度/℃ 度 增大生先不变 成物的后随之 增大 v(逆)> a.转化率一定时，温度越高，反应速率越大 v(正 浓度 增大 b.a=0.88的曲线代表平衡转化率 平衡向逆反 减小反 先不变， 应方向移动 Cα越大，反应速率最大值对应的温度越低 (逆)> 应物的 减小 后随之 d.可根据不同α下的最大速率选择最佳生 (正) 浓度 减小 产温度 增大 (缩)> 平衡向气体 (2)为提高钒催化剂的综合性能，我国科 增大 增大 体积缩小的 压强 (扩) 学家对其进行了改良。不同催化剂下，S)的 方向移动 强 平衡向气体 转化率和温度的关系如图所示，催化性能最佳 减小 (扩)> 减小 减小 体积增大的 的是 (填催化剂序号)。 压强 (缩)】 方向移动 (吸)> 平衡向吸热 80 升高 温度 增大 增大 (放) 反应的方向 60 移动 平衡向放热 40 a:-V-K 降低 (放)> 减小 减小 反应的方向 b:--V-K-Cs 温度 (吸) c:-0-V-K-Cc 移动 d:--V-K-Cs-Ce 平衡不移动， 300 使用适 350 400.150 500550 (正)= 但能缩短反 温度 宜的催 增大 增大 (逆) 化剂 应达到平衡 (3)设O2的平衡分压为p,SO2的平衡转 的时间 化率为a。,用含p和α的代数式表示上述催化 例1(2023·辽宁选择考节选)接触法制 氧化反应的K。= (用平衡分压代替平 硫酸的关键反应为SO2的催化氧化： 衡浓度计算)。 124 第二章化学反应速率与化学平斋么组 解析(1)由图像可知，当转化率一定时， 0.2mol·L1,当反应达到平衡时，可能出现 随着温度的升高，反应速率先增大后减小，项 的数据是( ) 错误：由图像可知，相同温度下，转化率可以达 A.c(O)=0.3mol·L 到0.90和0.92，则a=0.88的曲线不能代表 B.c(SO3)+c(SO2)=0.4 mol.L 平衡转化率，b项错误；由图像可知，a越大，反 C.c(S))=0.4mol·I1 应速率最大值对应的温度越低，℃项正确；实际 D.c(S03)+c(S02)=0.15mol·1.1 生产时，可根据不同α下的最大速率选择最佳 解析若SO3完全反应，由化学方程式 生产温度，d项正确。(2)由图像可知，相同温 2S0.(g)+0(g)作化制2S0(g)可知，0，的 度下使用d作催化剂时，S)2的转化率最大 △ (3)设起始时SO)2的物质的量为1mol,据此列 浓度增加0.1mol·L1,实际变化值应小于该 出“三段式”： 值，故平衡时c(O2)小于0.2mol·L1,A项错 S0.(g)+20.(g一S0,(g) 误；由硫原子守恒可知，c(SO)十c(S)2)= 0.2mol·L1+0.2mol·L1=0.4mol·L1, 起始量/mol1 0 B项正确，D项错误；S)的浓度增大，说明反 转化量/mol ae 应从正反应方向建立平衡，若SO2和O2完 平衡量/mol1一ae de 全反应，由化学方程式2SO)2(g)十O2(g) 平衡时SO) ,则K,= p(O.)1-a (1-a.)Xp 维化湘2S0(g)可知，S0。的浓度应增加 答案(1)cd. (2)d. 0.2mol·L1,实际变化值应小于该值，故c(S0) (3) 小于0.4mol·L1,C项错误。 (1-ac)Xp 答案B 微专题2化学平衡题的几种巧解方法 2.不等式法 1.极值法 根据题中所给的关系列出不等式，从而求 极值法是将可逆反应看成处于完全反应 出一定范围是求解选择题的一种巧妙的方法。 和完全不反应的中间状态，解题时用这两个极 例B(2023·江西景德镇月考)在容积固 端点，根据题目巧妙假设某一种物质被100% 定的密闭容器中通入3L气体R和5L气体 消耗，求出另一种物质浓度的最大值，从而得 Q,在一定条件下发生反应2R(g)+5Q(g) 出可逆反应达到某一平衡状态时某一物质的 4X(g)+Y(g),反应完全后，容器内温度不 浓度范围的方法。 变，混合气体的压强是原来的87.5%，化学 例☑一定条件下，在恒容密闭容器中发生 方程式中n的值是( )。 如下反应：2S0.(g)+0.(g)雀化剂2S0(g。 △ A.1 B.3 C.4 D.5 反应过程中某一时刻测得S)2、O2、S)3的浓 解析反应完全后混合气体压强减小，说 度分别为0.2mol·L1、0.1mol·L.1、 明正反应为气体分子数减少的反应，则2十5> 125 国雕白手细高中化学 选择性必修1化学反应原理口) 4十n,n<3 解析该反应是一个反应前后气体分子数 答案A 不变的反应，无论X是否分解或分解多少，体 3.假设法 系中的气体总物质的量不变。 在解题时，会遇到把一种平衡状态与另一 答案B 种平衡状态（如转化率、物质的量浓度及含量 5.虚拟法 等)进行比较的问题。在解这类题时，可以假 对于一些较为复杂、抽象的过程往往难以 设一个中间转化过程，便于比较。 做出明确的判断，如果将其虚拟为若干个简 例4(2023·安徽芜湖期中)一定量的混 单、具体的过程，会使问题变得简单明了，从而 合气体在密闭容器中发生如下反应：xA(g)十 得以解决。在解题时，若遇到比较条件改变后 yB(g)一C(g)。该反应达到平衡后，测得A气 的新、旧平衡间某量的关系时，可以考虑构建 体的浓度为0.5mol·L'。在恒温下将密闭容 一个与旧平衡等效的“虚拟的第三平衡”，然后 器的容积扩大到原来的2倍，再次达到平衡后， 通过压缩或扩大体积等手段，再与新平衡“沟 测得A的浓度为0.3mol·L,则下列叙述中正 通”，以形成有利于解决问题的新模型，促使条 确的是()。 件向结论转化。 A.平衡向正反应方向移动 例8(2023·四川成都检测)在一个固定 B.z+y< 容积的密闭容器中充入2 mol NO2,一定温度下 C.C的体积分数降低 建立平衡2NO2(g)一NO,(g),此时平衡混合 D.B的转化率提高 气体中N)2的体积分数为x%,若再充人1mol 解析]假设容积扩大到原来的2倍时平衡 NO,在温度不变的情况下，达到新的平衡时测 不移动，则此时A的浓度为0.25mol·L1,但 得NO2的体积分数为y%,则x和y的大小关 平衡时A的浓度为0.3mol·L1,说明平衡向 系正确的是( 生成A的方向移动，即压强减小，平衡逆向移 A.y B.r<y 动，因此x十y>,C的体积分数降低。 C.x=y D.不能确定 [答案C 解析将上述过程虚拟为： 4.守恒法 mol NO. 在任何化学反应中，均存在某些守恒关 系，在化学平衡中有时运用某种量的守恒，能 V 隔板 很快得出正确答案。 在如上左图隔板左侧容器中先充入2mol 例固在密闭容器中充入4molX,在一定 NO至反应达到平衡，在隔板右侧容器中后充 温度下，反应4X(g)=3Y(g)十Z(g)达到平 入1molN2O4,反应达到平衡且与隔板左侧容 衡时，有30%的X发生分解，则平衡时混合气 器中的平衡等效，抽掉隔板将气体压入容积为 体总物质的量是( )。 V的容器中，相当于加压，平衡正向移动，使 A.3.4 mol B.4 mol Iy. C.2.8 mol D.1.2 mol 答案A 126 第二章化学反应速率与化学平斋么 ]03单元学能测评。 满分：100分 时间：75分钟 一、选择题（本大题共15小题，每小题3分，共 A.① B.②和④① 45分。在每小题给出的四个选项中，只有一 C.③和① D.①和② 项是符合要求的) 4.(2022·江苏选择考)用尿素水解生成的 1.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 NH催化还原NO)是柴油机车辆尾气净化 ()。 的主要方法，反应为4NH3(g)+)2(g)+ A.新制的氯水在光照条件下颜色变浅 B.500℃左右比室温更有利于合成氨的反应 4NO(g)三4N(g)十6H2O(g)。下列说法 C.恒容容器中反应CO(g)十NO(g) 正确的是( CO2(g)+NO(g)△H<0达到平衡后， A.上述反应的△S<0 升高温度，气体颜色变深 B.上述化学反应的化学平衡常数K= D.增大压强，有利于SO2与O2反应生成 c(N2)·c(H2O) SO c4(NH)·c(O2)·(NO) 2.(2023·黑龙江齐齐哈尔一中月考)在反应 C.上述反应中消耗1 mol NH,转移电子的 2HIH2十12中，下列有关反应条件改变 数目为2×6.02×10 使反应速率增大的原因的分析，不正确的是 D.实际应用中，加入尿素的量越多，柴油机 (）。 车辆排放的尾气对空气的污染程度越小 A.加入适宜的催化剂，可降低反应的活化能 5.(2021·上海等级考)除了常见的三种固氮 B.增大c(HI),单位体积内活化分子数增多 方法外，还可通过下述方法进行固氮：N2十 C.升高温度，单位时间内有效碰撞次数增加 D.增大压强，活化分子的百分数增大 O2一2NO。反应的温度和K的关系如下 3.已知：K:[Fe(CN)s]溶液是检验Fe+的试 表。下列说法正确的是( )。 剂，若溶液中存在Fe+,将产生蓝色沉淀。 温度/℃ 25 2000 将0.2mol·L1的KI溶液和0.05mol·L 化学平衡常数K 3.84×10- 0.100 的Fe(SO)a溶液等体积混合后，取混合液 A.该反应是放热反应 分别完成下列实验，其中能说明溶液中存在 化学平衡“2Fe3++2I一2Fe2++l”的是 B.K与温度、压强均有关系 )。 C.NO与HO、O,反应生成铵态氮肥 实验编号 实验操作 实验现象 D.不宜用此方法大规模生产NO ① 滴入KSCN溶液 溶液变红色 6.(2023·安徽合肥八中期中)在三个容积均 ② 滴入AgNO溶液 有黄色沉淀生成 为1L的恒容密闭容器中，按如表所示进行 滴入K:[Fe(CN)] 投料并控制相应的温度，容器内仅发生反应 ③ 溶液 有蓝色沉淀生成 C(s)+N2O(g)一N2(g)+CO(g)。下列 ④ 滴入淀粉溶液 溶液变蓝色 说法错误的是()。 127 重雕手册高中化学 选择性必修1化学反应原理) 起始时物质的 平衡时物质的 B.a为n(H2O)随温度变化的曲线 温度 容器 量mol 量mol C,向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动 N2O N CO NO D.向平衡体系中加入BaS),H的平衡转 380 0.15 0.10 0 0 0.05 化率增大 Ⅱ 380 0.30 0.20 0 n 9.已知反应2A(1)→B1)△H=-Qk·mol Ⅲ 500 0.15 0.10 0 0 0.04 (Q>0),取等量A分别在0℃和20℃下反 应，测得其转化率Y随时间t变化的Yt曲 A.该反应的正反应为吸热反应 线如图所示。下列说法正确的是( )。 B.达到平衡时，表中m>0.10 C.达到平衡时，容器Ⅲ中的反应速率比容器 0.20 I中的大 A015k 0.10 D.容器Ⅲ中达到平衡时，再加人C、NO、 0.05h 66 N2、CO各0.10mol,再次达到平衡前： 0.00650100150200250300 /min (正)>（逆）】 A.曲线a代表20℃下A的Yt曲线 7.水煤气的主要成分为C)和H,工业上常 B.反应到66min时，0℃和20℃下A的转 利用乙烷在高温及催化剂的作用下与水蒸 化率相同 气发生反应生成水煤气（氢气和一氧化碳）， C.0℃和20℃下反应达到平衡时，反应都 原理为CH6(g)十2HO(g)一2CO(g)+ 放出Qk热量 5H(g)△H>0。利用此法，下列条件中 D.反应开始时，正反应速率：a>b 最适合工业生产水煤气的是( 10.氨的催化氧化是工业制硝酸的基础。在 A.温度为25℃，压强为50kPa 1L恒容密闭容器中充入1 mol NH3和 B.温度为25℃，压强为101kPa 2molO2,在P1-Rh合金的催化下进行反 C.温度为800℃，压强为250kPa 应，测得有关产物的物质的量与温度的关 D.温度为500℃，压强为1000kPa 系如图所示。下列说法正确的是( 8.(2022·广东选择考)在恒容密闭容器中加入 61 4molH和1 nol BaSO,发生反应BaSO(s)十 20.3 4H2(g)一BaS(s)十4HO(g),在不同温度 0.2 下达到平衡时各组分的物质的量()如图所 520840T℃ 示。下列说法正确的是( A.加入Pt-Rh合金的目的是提高反应物 的平衡转化率 B.氨催化氧化的最佳温度应控制在520 3 C.520℃时，NH的转化率为40% D.T>840℃时，可能发生了反应2NO(g) O2(g)十N2(g) 11.工业上制备硫酸的过程中涉及反应2S),(g) 200400600800 TC +O(g)=2S)(g)△H=-197k·mo。 A.该反应的△H<0 在某体积可变的密闭容器中投入一定量的 128 第二章化学反应速率与化学平斋么 SO2和O2,在p1、p2两种不同的压强下，平 13.加热N2O与时依次发生的分解反应为 衡时SO2和SO的含硫百分含量SO,的含 DN2O(g)=N2O(g)+O(g), ②NO(g)=NO(g)+O(g) n(S)2)》 硫百分含量为m(S0)十n(SO) ×100% T℃时，在容积为2L的恒容密闭容器中 随温度的变化如图所示。下列说法正确的 充人8.00 mol N2O5,达到平衡状态后O2 是( 的物质的量为9.00mol,N2(),的物质的量 为3.40mol。则T℃时反应①的平衡常 数为()。 X(p) X() A.10.7B.8.50 C.9.60 D.10.2 14.(2023·浙江1月选考)标准状态下，气态 反应物和生成物的相对能量与反应历程示 Y( T 意图如下[已知O2(g)和C2(g)的相对能 量为0]，下列说法不正确的是( ）。 A.图中X表示SO方的含硫百分含量随温 度的变化 B.pp E 0.+0-C10 C.SO)2的浓度：c(b)>c(a) 旺 20,+C D.平衡常数：K(a)=K(b) 20 协程 历型Ⅱ 12.下列由相关操作或事实得出的结果或结论 C 反减历程 错误的是( A.E-E=Es-E2 选项 相关操作或事实 结果或结论 B.C1一CI键的键能为2(E2一E)k·molI NaS,O,溶液和HS),其他条件不变 C.相同条件下，O的平衡转化率：历程Ⅱ> 溶液反应，其他条件相同时，升高温度， 历程I 时，升高溶液的温度，析出化学反应速率 D.历程I、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的 硫单质所需的时间缩短 加快 热化学方程式为CO(g)+O(g) 工业制硫酸中，在S) 增大气液接触 O(g)+C(g)△H=(E-E)kJ·mol B 的吸收阶段，吸收塔里要 面积，使S)的 装填瓷环 吸收速率加快 15.(2023·湖南长沙雅礼中学检测)向两个容 在容积可变的密闭容器 积均为2L的恒容密闭容器I和Ⅱ中充入 中发生反应2NH(g】 正反应速率加 NO及CO气体，发生反应2NO(g)+2CO(g) C N2 H (1)+H:(g), 快，逆反应速率 减慢 一N2(g)十2CO2(g)△H。起始时各物 把容器的容积缩小一半 质的物质的量如表所示，实验测得两容器中 的反应在不同温度下达到平衡时CO的物质 向A、B两支试管中分别 加入等体积5%的HO,其他条件不变 的量如图所示。下列说法正确的是( )o 溶液，在B试管中加入时，催化剂可以 D 起始物质的量mol 2~3滴FcC1溶液（催加快化学反应 容器 NO 化剂)，B试管中产生气速率 CO 泡快 I 1 3 6 2 129 国雕手细高中化学选择性必修1化学反应原理) (3)若用、o、公。，四分别 表示N2、H2、NH和固体Fe催化剂， 则在固体催化剂表面合成氨的过程如 图3所示： TC A.△H>0 A B.N点时反应的平衡常数为0.04 C.若将容器I的容积改为1I,则T℃下 B 达到平衡时NO的转化率为25% D.在图中M点所示条件下，向容器Ⅱ中再 图3 通入CO、N2各2mol,此时v(CO)正< ①吸附后，能量状态最低的是 v(CO) (填序号)。 二、非选择题（本大题共4小题，共55分》 ②结合上述原理，在固体Fe催化剂表 16.(10分)氨气是一种重要的化工产品，有广 面进行NH的分解实验，发现NH 泛的用途，工业上可由氢气和氮气合成。 的分解速率与其浓度的关系如图4所 (1)已知：N(g)+3H(g)一2NH(g) 示。从吸附和解吸过程分析，c之前 △H=一92.4k·mol1,该反应过程 反应速率增加的原因可能是 中的能量变化如图1所示。 ；c。之后 反应速率降低的原因可能是 E(止= (逆) 427.4kJ·mol 日 反应过程 图1 根据图1计算正反应的活化能E(正)= ·。日 kJ·mol-1。 cac(NH,(mol·l.-y (2)恒温下，将一定量N2、H2置于10L恒 图4 容密闭容器中发生上述反应，反应过程 17.(15分)某化学小组设计实验探究影响锌 中各物质的浓度随时间的变化情况如 与稀硫酸反应速率的因素，有关数据如下 图2。则0~10min内的反应速率 表所示。 v(H2)= 实验纯锌2.0mol·L 氯化钠 硫酸铜加入蒸 编号粉/g 硫酸溶液mL 固体g固体g馏水ml 2.0 40.0 0 0 10.0 2.0 50.0 0 0 0 2.0 50.0 0 10 t.min 50.0 图2 2.0 0.2 130 第二章化学反应速率与化学平斋么 该化学小组在不同温度下进行了四组实 18.(14分)乙烯是一种重要的有机化工原料， 验，测得锌与稀硫酸反应生成15mL氢气 广泛用于生产聚乙烯和氯乙烯。工业上利 所用的时间(t)随实验温度(T)变化的曲线 用乙烷为原料，通过如下反应I或反应Ⅱ 如图所示。 制得乙烯。回答下列问题。 60 反应I:C2H(g)C2H(g)+H(g) 50 △H 40 反应Ⅱ：CH(g)+CO2(g)一C2H(g)+ 30外 CO(g)+H2O(g) 20 (1)已知相关化学键的键能大小如下表所示。 10 0 Ⅲ‖I 102030405060 化学键 H-HC-H C-C C=C E/k·mol1） 436 413 348 615 (1)实验I中反应的化学方程式为 则反应I的△H为 kJ·mol1。 下列条件中有利于提高反应I中乙烷 (2)充分反应后，四组实验产生的氢气的物 的平衡转化率的是 (填序号)。 质的量由大到小的关系是 A.高温低压 B.高温高压 C.低温高压 D.低温低压 (3)点c和点e可以探究 (2)科技工作者结合实验与计算机模拟结 对锌与稀硫酸反应速率的影响。 果，研究了乙烷在催化剂表面脱氢制乙 (4)平均反应速率：点a (填“>”、 烯的反应，其部分历程如图所示（吸附 “<”或“=”)点e,不能解释上述关系的 在催化剂表面的物质用*标注，TS表 有 (填序号)。 示过渡态)： A.c(HSO):点a>点e TS2 B.压强：点a>点e 33.5g TS1 C.温度：点a>点e 18.74 20.59 C.I1.+2I1 D.点a对应的反应体系能构成原电池 E.氯离子可以加快反应速率 C.H ,-9.35 (5)随温度升高，四组实验反应生成15m, CH, -12.02 CH,+H 氢气所用的时间逐渐靠近，原因可能是 反应历科 ①上图反应历程中的最大能垒E:= (6)实验N中存在反应[Cu(HO):]+十 kJ·mol-1,写出该步骤的 4CI厂一[CuCL4]2-+4H2O,现向其平 化学方程式： 衡体系中加入少量硝酸银固体，平衡向 (填“正反应”或“逆反应”)方 ②该历程后可能发生的反应为 向移动。 131 国雕白手细高中化学选择性必修1化学反应原理) (3)在温度和压强恒定为TK和pMPa的 量的空气和水蒸气与煤炭反应，这样 条件下，以n(CO2):n(C2H)=1:1 做的理由是 的投料比进行投料，发生反应Ⅱ，反应 达到平衡时CO和CO2的分压相同，则 (3)一氧化碳的变换反应为C0(g)十 C2H6的转化率为 :该反应的 H2O(g)CO2(g)+H2 (g)AH= Kp= _0 -41kJ·mol-1 19.(16分)(2022·浙江1月选考)在工业上， ①一定温度下，反应后测得各组分的 以煤炭为原料，通入一定比例的空气和水 平衡压强（即组分的物质的量分数× 蒸气，经过系列反应可以得到满足不同需 总压)：p(CO)=0.25MPa、p(HO)= 求的原料气。 0.25MPa、p(CO2)=0.75MPa和 (1)C和O2的反应体系如下： p(H2)=0.75MPa,则反应的平衡常 反应1C(s)+O2(g)=CO2(g) 数K的数值为 △H=-394kJ·mol1: ②维持与题①相同的温度和总压，提高 反应22C0(g)+O2(g)一2C02(g) 水蒸气的比例，使C)的平衡转化率提 △H2=-566kJ·mol1: 高到90%，则原料气中水蒸气和C)的 反应32C(s)+O(g)—2C0(g) 物质的量之比为 △Ha ③生产过程中，为了提高变换反应的 ①设y=△H一T△S,反应1,2和3的y 速率，下列措施中合适的是 随温度T的变化关系如图1所示。图 A.反应温度愈高愈好 中对应于反应3的线条是 B.适当增大压强 -250 C.选择合适的催化剂 -300 月50 D.通入一定量的氮气 6 -400 ④以固体催化剂M催化变换反应，若 -450 水蒸气分子首先被催化剂的活性表面 -500 吸附而解离，反应过程中的能量变化 -550 200400600800100012001400 如图2所示。 T/K 图1 用两个化学方程式表示该催化反应历 ②一定压强下，随着温度的升高，气体中 程（反应机理），步骤1： C0与CO2的物质的量之比 :步骤Ⅱ： A.不变 B.增大 C.减小 D.无法判断 无催化剂 (2)工业生产水煤气的反应为C(s)十 有催化剂 HO(g)CO(g)+H2(g)△H +131kJ·mo11 反应过租 工业生产水煤气时，通常交替通人适 肉2 132知,△H-T△S<0.则△H<0.即a<0.B项错误;NH 多个产物,其中某一产物是目标产物,若目标产物的产 和CO.制取尿素[CO(NH。):]的总反应为2NH。(1)十 率越高,说明该反应的选择性越好。观察四组数据,相 CO.(g)H.O(D+CO(NH).().该反应是气体分 比之下,B、D中甲醇的选择性好,虽然B中CO.的转 子数减少的反应,增大压强,化学反应速率加快,平衡 化率比D中的稍低,但是B中甲醇的选择性比D中的 向正反应方向移动,原料的平衡转化率增大,C项正 好,故B为最优条件。 确;生产过程中及时将水分离出去不能加快反应lI的 培优突破练 反应速率,D项错误。] 1.(1)能。 (③)a。 (2)高温;低温。 (4)a。 3.A[由题图可知,使用Sc/NC吸附N:后相对能量较 [(1)常温下,合成氛反应的△G=△H一T△S- 低,则Sc/NC更有利于吸附N,A项正确;催化剂只 -924k·mol-28Kx(-20x10k·mol·K-) 能改变化学反应速率,不能使化学平衡移动,故实际生 产中将催化剂处理成纳米级颗粒不能提高N。的平衡 =-32.8k·mol<0,故合成氢反应在常温下能自 发进行。(2)高温有利于提高反应速率,而合成氢反应 转化率,B项错误;催化剂只改变反应的历程,不改变 反应的恰变,C项错误;由题图可知,合成氛的反应为 是放热反应,低温可使平衡正向移动,有利于提高平衡 放热反应,升高温度,平衡逆向移动,且温度越高,催化 转化率。(3)由题图可知,300C下,使用复合催化剂 剂吸附N。越困难,故升高温度虽然一定程度上可增大 比使用单一催化剂时的反应速率快,催化效率高,a项 反应速率,但不一定能提高单位时间内NH。的产率,D 正确;催化剂不能改变平衡状态,故不能提高氛的平衡 项错误。] 产率,b项错误;催化剂在一定的温度范围内具有较好 4.(1)3H(g)+CO(g)CHOH(g)+HO(g 的活性,而不是温度越高,催化剂的活性越高,c项错 AH--48.9kJ·mol. 误。(4)分离出氛使产物的浓度降低,平衡正向移动,a (2)d。 (③)CO。 项正确;氛不会使催化剂“中毒”,b项错误;分离出氛不 会提高正反应速率,c项错误。] [(1)根据盖斯定律,将题述两个热化学方程式相加可 得目标热化学方程式。(2)根据热化学方程式可知,生 单元学能测评 成CHOH(g)的反应是放热反应,也是气体分子数减 1.B [A项,氢气溶于水发生反应Cl。十HO--H+ 少的反应,故要想提高CHOH(g)的产率,需要低温高 CI十HCIO.次氢酸不稳定,见光容易发生分解,次氢 压的条件,d项合理。(3)观察题图中的横坐标,其表示 酸浓度减小.平衡正向移动,c(C)减小.氢水颜色变 浅,符合勒夏特列原理;B项,合成氛反应为放热反应, 率随n(H)的增大而增大,可推知反应物X为CO。 高温不利于合成氢,温度控副在400~500C左右是为 (4)①CHOH(g)的浓度变化量为0.75mol·L-. 了提高催化剂的活性,不能用勒夏特列原理来解释;C 则有: 项,根据勒夏特列原理可知,升高温度,平衡向吸热反 3H.(g)+C0.(g)-CH.OH(g)+H.Og 应方向移动,二氧化氢浓度增大,气体颜色加深;D项 起始浓度 0 3 根据勒夏特列原理可知,增大压强,平衡向气体分子数 (mol·L) 减少的方向移动,即向生成三氧化疏的方向移动。] 转化浓度/ 0.75 0.75 2.25 0.75 2.D [增大压强,单位体积内活化分子数增多,反应速率 (mol·L) 增大,但活化分子百分数不变,D项错误。] 平衡浓度/ 0.75 0.75 0.75 0.25 3.A [将0.2mol·L-的K1溶液和0.05mol·L的 (mol·L) Fe。(SO.)。溶液等体积混合后,1过量,若不是可逆反 H. 的浓度变化量为2. 25mol·L,则前10min内H 应,Fe全部转化为Fe,则溶液中无Fe,故只需证 的平均反应速率v(H)=0.225mol·L-·min ②K-(CH:OH)·c(HO)0.75X0. 75 明溶液中含Fe”即可证明此反应为可逆反应。向混合 16 (H)·c(CO) 0.75X0.25 溶液中滴入KSCN溶液,溶液变红,说明含有Fe,故 ③选择性是指产物的专一性,在一个化学反应中若有 ①正确:向溶液中滴入AgNO.溶液,有黄色沉淀生成 20 说明溶液中有1,因1过量,无论是否存在化学平衡, 8.C [温度越高,达到平衡时H:的物质的量越少,说明 都会有黄色沉淀生成,故②错误;无论是否存在化学平 升高温度,平衡正向移动,则该反应的△H>0.A项错 衡,溶液中均存在Fe* .滴入K。Fe(CN).溶液后均 误;结合化学方程式中各物质的化学计量数,由题图中 有蓝色沉淀生成,故③错误;无论是否存在化学平衡 曲线变化趋势可知,a上面的曲线为n(H.O)随温度变 溶液中均有上,滴人淀粉溶液后溶液均变为蓝色,故 化的曲线,B项错误;该反应在恒容密闭容器中进行, ④错误。] 向平衡体系中充入惰性气体,反应体系中各组分的浓 4.B [该反应为反应前后气体分子数增多的反应,即愤 度不变,平衡不移动,C项正确;BSO.为固态,向平衡 增反应,所以AS0,A项错误;该反应NH。中N元素 体系中加入BSO,H:的平衡转化率不变,D项错误。 9.B [温度越高,化学反应速率越快,反应越先达到平 的化合价升高、NO中N元素和O。中O元素的化合价 衡,即曲线先出现拐点,由题图可知,曲线b先达到平 降低,消耗1molNH.转移3mol电子,C项错误;加 衡状态,故曲线b代表20C下A的Y-7曲线,A项错 人的尿素越多,生成的NH;越多,过多的NH。也会带 来环境污染,D项错误。] 误;反应到66min时,曲线a、b相交于一点,即反应到 66.min时,0C和20C下A的转化率相同,B项正确 5.D[由题表中数据可知,温度升高,K值增大,说明升高 2A(-B(D △H--QkJ·mol表示2molA(l) 温度,平衡正向移动,则正反应是吸热反应,A项错误;K 完全反应生成1molB(1)时放出Qk1热量,因未给出 只与温度有关,与压强无关,B项错误;4NO+30.+ A起始的物质的量,故无法计算放出多少热量,且0C 2HO--4HNO..得不到安态氮肥,C项错误;该反应 和20C下达到平衡时,A的转化率不同,放出的热量 在温度很高的条件下进行程度仍然很小,产率很低,且 也不同,C项错误;曲线b代表20C下的Y7曲线,曲 高温对设备要求很高,因此不宜用此方法大规模生产 线a代表0C下的Y7曲线,升高温度,化学反应速率 NO.D项正确。] 加快,故反应开始时,正反应速率:a<b,D项错误。] 6.D [对比容器I、II的数据可知,其他条件相同时,升 10. DPRh为催化剂,可增大反应速率,但不能使平 高温度,平衡向正反应方向移动,故正反应为吸热反 稿动.故不能改变反应物的平衡转化要,A项错误 应,A项正确;对比容器I、I的数据可知:容器II相当 由题图可知,NO的物质的量在840C时达到最大值. 于两个容器I的平衡叠加后压缩体积,相当干增大压 故氛催化氧化的最佳温度应控制在840C,B项错 强,该反应的正反应为气体体积增大的反应,增大压 误;由题图可知,520C时.n(N)=n(NO)-0.2mol 强,平衡向逆反应方向移动,故n0.10,B项正确;容 由N原子守恒可知,消耗的NH.的物质的量为0.6mo; 器II中的温度高于容器I中的温度,温度越高,反应速 即NH的转化率为60%,C项错误;由题图可知,T 率越快,C项正确:由容器II的数据列“三段式” 840C时,N:的物质的量增大,NO的物质的量减小. C(s)+N.O(g)N(g)+CO(g) 说明NO可能发生分解生成了N:和O.,D项正确。] 0.10 0 0 11.C[该反应为放热反应,其他条件相同时,温度越高, 起始浓度/(mol·L) 0.06 平衡浓度/(mol·L-) 0.04 0.06 S0. 的含量越高,则题图中X表示S0的含疏百分含 500 C时平衡常数K-0.00.06-0.09.当反应物 量随温度的变化,A项错误;题图中Y表示SO.的含 0.04 孩百分含量随温度的变化,该反应的正反应为气体分 和生成物各再投入0.10mol时,Q-0.16×0.16 子数减少的反应,增大压强,平衡正向移动,SO:的含 0.14 疏百分含量增大,则/>b,B项错误;由题图可知. 0.183>0.09,平衡应向逆反应方向移动,再次达到平 a、b两点时SO。和SO:的含疏百分含量相等,由于 衡前,v(逆)u(正),D项错误。] >.b点容器的体积小,则sO:浓度:c(b)一c(a). 7.C [CH(g)+2HO(g)2CO(g)+5H(g) △H> C项正确:该反应为放热反应,温度越高,平衡常数越 0.该反应为反应前后气体分子数增多的反应,增大压 小,则平衡常数;K(a)一K(b),D项错误。] 强,平衡逆向移动,正反应为吸热反应,升高温度,平衡 12.C[压缩容器容积,反应物、生成物中的气体浓度均 正向移动,则工业生产水煤气应在高温低压下进行。] 增大,正、逆反应速率均加快,C项错误。 21 13.B[根据题给信息,设NO:的转化量为xmol,生成 积改为1L.由于平衡常数只与温度有关,故T,C下 N.O的物质的量为ymol,列“三段式”如下; 的平衡常数仍为0.04,假设平衡时NO的转化率为 N.O.(g)-N.O(g)+O(g) 25%,则有; 8.00 。 起始量/mol 。 2NO(g)+2CO(g)N.(g)+2CO.(g) 转化量/mol 0 起始浓度/(mol·L)1 3 2 0 8.00-t 0.25 转化浓度/(mol·L)0.25 平衡量/mol 0. 125 0.25 平衡浓度/(mol·L)0.75 2.75 N.O(g)-NO(g)+O.(g) 0.125 0.25 起始量/mol 0 2 此时K'-0.125×0.25 0. 75×2.75~0.0018-0. 04.说明NO 转化量/mol ) 7 平衡量/mol 的转化率为25%时不是平衡状态,即TC下达到平 -y 。 衡时NO的转化率不是25%.C项错误。在题图中M 根据题中达到平衡后O:的物质的量为9.00mol. 点所示条件下,向容器II中再通入CO.N。各2mol. xy-9.00. NO.的物质的量为3.40mol,可列方程组 则Q-051.25~0.02<K,即平衡正向移动,此时 -y-3.40. 2.5×15 c-6.20. 解得 平衡后n(NO.)-1.80mol,容器的 (CO)>v(CO),D项错误。] 1y-2.80. 16.(1)335。 (2)0.3mol·L.min. 9.003.40 (3)①C。②氛的浓度增加,催化剂表面吸附的氛分子 1.80 增多,反应速率增大;催化剂表面的氢分子太多,不利 于氮气和氢气从催化剂表面解吸。 8.50,B项正确。] 14.C [对比两个历程可知,历程II中使用了催化剂,降 [(1)根据反应热一正反应的活化能一逆反应的活 化能可知,正反应的活化能E。(正)一(427.4一 低了反应的活化能,加快了反应速率。催化剂能降低 92.4)kJ·mol-335kJ·mol1.(2)根据题图2 活化能,但是不能改变反应的烙变,因此E.一E。一E 可知,0~10min内,△c(NH)=2mol·L. E..A项正确;已知CL(g)的相对能量为0.对比两个 u(NH)=0.2mol·L·min,则v(H)= 历程可知,CI(g)的相对能量为(E一E)k·mol.则 C1Cl键的键能为2(E一E)kJ·mol.B项正确; v(NH。)x3-0.3 mol·L.·min。(3)①断裂化 催化剂不能改变反应的平衡转化率,因此相同条件 学键吸收能量,形成化学键释放能量,结合题图3可 下.O的平衡转化率:历程IlI三历程I,C项错误:活 知,吸附后能量状态最低的是C. 化能越低,反应速率越快:由题图可知:历程IlI中第二 17.(1)Zn+HsO.--ZnSO+H。 步反应的活化能最低,所以速率最快的一步反应的热 (2)I-II-IIIV。 (3)(疏酸)浓度。 (4)>:B。 化学方程式为ClO(g)+O(g)-O(g)+Cl(g) (5)温度对反应速率的影响起主导作用。 (6)逆反应 △H-(E一E)kJ·mol.D项正确。] [(2)根据铲与稀殖酸的用量和化学方程式可知,稀疏 15.B [由题图可知,其他条件相同时,升高温度,平衡时 酸过量,铲的用量决定氢气的产量,实验IV中铜离子 二氧化碳的物质的量减小,说明升高温度,平衡逆向 与销单质发生置换反应消耗了部分铎,故生成氢气的 移动,则正反应为放热反应,AH<0.A项错误。N点 物质的量比其他几组少,则产生的氢气的物质的量由 和M点对应的反应温度相同,则平衡常数相同,该温 大到小的关系是I-II-III IV。(3)点c和点e的 度下容器II中反应达到平衡时二氧化碳的物质的量 为1mol,浓度为0.5mol·L-,列“三段式”如下: 温度相同,区别在于实验]、II中碗酸的浓度不同,故 2NO(g)+2CO(g)-N(g)+2CO(g) 点c和点e可以探究疏酸的浓度对铎与稀疏酸反应 0 起始浓度/(ml·L)3 0 _ 速率的影响。] 18.(1)+123;A。 0.5 转化浓度/(ml·L-) 0.5 0.25 0.5 (2)①45.61;CH+HCH+ 0.5 平衡浓度/(ml·L)2.5 0.25 0.5 2H(或CH'-CH+H)。②H'+H-H。 K050.25-0.04.B项正确。若将容器1的容 2.5-X0.5 22 [(1)AH一反应物的总键能一生成物的总键能一(413×6 1.8.故水蒸气与C0的物质的量之比为1.8:1. +348-615-413×4-436)kJ·mol1-+123kJ·mol ③催化剂的使用有一定的最佳温度范围,温度过高, 反应I的正反应是气体分子数增多的吸热反应,高温 催化剂活性会降低甚至失活,A项错误;适当增大压 低压有利于提高乙烧的平衡转化率。(2)①最大能垒 强,可加快反应速率,B项正确;选择合适的催化剂能 即最大活化能,由题图可知,能垒最大的一步反应为 够加快反应速率,C项正确;氢气为非反应气体,若为 C.H*+HCH+2H(或CH-CH+ 恒容容器,通入氢气对反应速率无影响,若为恒压容 H* ).最大能垒E-33.59-(-12.02)]k·mol 器,通入氢气后,容器体积变大,反应物浓度减小,反 -45.61kJ·mol。②乙炕在催化剂表面脱氢制乙 应速率变慢,D项错误。①水分子首先被催化剂吸 的同时还生成了H,故该历程后可能发生的反应 附,根据元素守恒推测第一步产生H。,第二步吸附 为H*+H--H'。(3)设起始时CO、C。H的物 C0产生CO,对应的反应历程依次为M+HO(g) -MO+H、MO+CO--M+CO] 质的量均为amol,平衡时CO的物质的量为xmol. 列“三段式”: 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 C.H.(g)+CO(g)C.H(g)+COxg)+H.Og) 起始量/mol 第一节 电离平衡 0 转化量/ml 【必备知识梳理】 。 [纠错练1]DF。 平衡量/ml“-7 [纠错练2] D 一 则有a-:=x.x一。C.H。的转化率为mol 【关键能力提升】 amol [跟踪练1] B [①溶解性的大小与电解质的强弱无 100%=50%。CH.CO.CH、CO.H.O的平衡分 关;②CH.COOH溶液能导电,只能说明CH.COOH #也xx吾 是电解质,不能说明CHLCOOH是弱电解质;只能 ### 说明CH.COOH的酸性比HCO。强,不能说明 CHCOOH是弱电解质。] 19.(1)①a.②B. [跟踪练2] D[A项,CH.COOH为弱电解质,在水溶 (2)水蒸气与煤炭反应吸热,氧气与煤炭反应放热,交 液中部分电离,0.1L0.5mol·L1CH.COOH溶液 替通入空气和水蒸气有利于维持体系热量平衡,保持 中含有的H数小于0.05N,错误;B项,CH.COOH 较高温度,有利于加快化学反应速率 溶液中存在平衡CHCOOH一CHCOO+H,加 (3)①9。②1.8:1.③BC.④M+HO(g) 水稀释,平衡正向移动,产生的离子数增加,但溶液的 MO+H:MO+CO--M+CO。 体积增大,c(CHCOO)、c(H)减小.导电能力减弱 [(3)①反应CO(g)+HO(g)-CO(g)+H(g)达 错误;C项,加水稀释时,平衡CH.COOH一一CHCOO 到平衡时,(CO)=0.25MPa.b(H.O)-0.25MPa +H正向移动,n(H)增大,n(CHCOOH)减小 (CO)-0.75MPa、(H)-0.75MPa,则反应的平衡常 c(H) n(H) 数K-(CO)()-0.75 M0.75M9. ((CHCOOH)(CHCOOH),故比值变大,错误。] (CO)·p(HO) 0. 25 MPaX0. 25MPa [跟踪练3] B [相同温度下,弱酸的电离常数越大,其 ②设原料气中水蒸气的物质的量为xmol,CO的物质 酸性越强,由题表中数据可知,三种酸的酸性强弱关系 的量为1mol,由题意列“三段式”: 为HZHYHX,A项错误;酸性:HZHY,由较强 CO(g)+HO(g)CO.(g)+H(g) 酸可制取较弱酸可知,HZ十Y--HY十Z,则HZ 0 0 起始量/mol 1 和Y不能大量共存,B项正确;0.1mol·L HX溶 0.9 0.9 0.9 转化量/mol 0.9 液中,c(H)-c·K.-0.1X9×10mol·I- 0.9 0.9 平衡量/mol 0.1 .-0.9 -3X10 mol·L-.C项错误;HX是弱酸,弱酸的浓 #) 度越小,其电离程度越大,则相同温度下,1mol·I 则平衡常数K一 --9,解得-- 0.1×0.9) HX溶液的电离程度小于0.1mol·LHX溶液的电 2十1 十1 离程度,D项错误。 23